JPS60148998A - Apparatus for detecting distance between hole pit drilling machine and ground in hole pit - Google Patents

Apparatus for detecting distance between hole pit drilling machine and ground in hole pit

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JPS60148998A
JPS60148998A JP471484A JP471484A JPS60148998A JP S60148998 A JPS60148998 A JP S60148998A JP 471484 A JP471484 A JP 471484A JP 471484 A JP471484 A JP 471484A JP S60148998 A JPS60148998 A JP S60148998A
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distance
ultrasonic probe
shield
ground
skin
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誠 太田
竪川 登
汐崎 実
幸夫 小倉
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、シールド血AM機、リバースサーキュレーシ
ョンドリル等の入坑掘θり機により入坑を掘削する場合
、当該入坑掘削機と他山の地肌との間にできる空隙距離
を検出する検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention is applicable to the case where a tunnel is excavated by a shaft tunneling machine such as a shielded blood AM machine or a reverse circulation drill. The present invention relates to a detection device for detecting the gap distance formed between the skin and the skin.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

縦穴、横穴、斜孔等を掘削する場合、掘削機と掘=+後
の地肌との間には空隙が生じ、これを放置しておくと他
山の崩壊を生じ危険である。このような状態を、シール
ド掘進機により横穴を掘fill している場合につい
て図により説明する。
When excavating a vertical hole, horizontal hole, diagonal hole, etc., a gap is created between the excavator and the ground surface after digging, and if this gap is left untreated, other mountains may collapse, which is dangerous. Such a situation will be explained with reference to a diagram when a horizontal hole is being dug and filled by a shield tunneling machine.

第1図は入坑内のシールド掘進機の構成概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of the structure of a shield tunneling machine inside a mine.

図で、lはシールド掘進機の外殻を構成するシールドス
キンプレート、2はシールドスキングレート1の先端に
位諏するカッタホイール、3はシールドスキングレート
1内を仕切るバルクヘッド、4はカッタホイール2とバ
ルクヘッド3の間に形ノ或される泥水室、5は泥水室4
内の泥水をシールド掘進機外部にvト出するための泥水
搬送装置、6はシールド掘進機の掘進後にトンネルを構
成するセグメント、7はコンクリートポンプである。
In the figure, l is the shield skin plate that constitutes the outer shell of the shield tunneling machine, 2 is the cutter wheel located at the tip of the shield skin rate 1, 3 is the bulkhead that partitions the inside of the shield skin rate 1, and 4 is the cutter wheel 2. A muddy water chamber 5 is formed between the bulkhead 3 and the bulkhead 3.
A mud water conveying device for discharging the muddy water inside to the outside of the shield excavator, 6 is a segment that forms a tunnel after the shield excavator excavates, and 7 is a concrete pump.

シールド掘M4には゛カッタホイール2を回転させて切
羽地山A、を掘n11シ、掘削した土砂(湧水により濃
度の大きい泥水状となっている。)を泥水室4に取込み
、この泥水を泥水搬送装置5により外部に排出しながら
前進してゆく。このようなシールド掘進機の掘削後、シ
ールド掘進機の径方向の地山A2の掘削面はシールドス
キンプレー)1の表面とほとんど一致している筈である
。しかしicから、実際は当該地山A!の掘削部分には
小、規模の崩壊(これを肌落ちという。)が発生するの
が通常であり、このため、シールド掘進機と他山A。
In the shield excavation M4, the cutter wheel 2 is rotated to excavate the face ground A, and the excavated earth and sand (which has become a muddy water with a high concentration due to spring water) is taken into the muddy chamber 4, and this muddy water is It moves forward while being discharged to the outside by the muddy water conveying device 5. After excavation by such a shield excavator, the excavated surface of the ground mass A2 in the radial direction of the shield excavator should almost match the surface of the shield skin play) 1. However, from the IC, it is actually the ground A! It is normal for small to large-scale collapses (this is called sagging) to occur in the excavated areas, and for this reason, the shield excavator and other mines A.

のシールド掘進機側の露出面(この面を地肌という。)
との間には空隙が生じる。第1図で、符号8が上記地肌
を示す。そして、シールドスキンプレート1の表面と地
肌8との間の空隙には湧水によって、泥水9が充満した
状態となっでいる。今、仮に、掘削作業中に切羽地山A
1に破線で示すような規模の大きな崩壊(これを単に崩
壊という。)が生じたとすると、掘進後の空隙は極めて
大きなものとなる。
The exposed surface on the shield tunneling machine side (this surface is called the ground surface).
A gap is created between the two. In FIG. 1, reference numeral 8 indicates the background. The gap between the surface of the shield skin plate 1 and the background 8 is filled with muddy water 9 due to spring water. Now, hypothetically, during excavation work,
If a large-scale collapse (simply referred to as collapse) occurs as shown by the broken line in Figure 1, the void left after excavation will be extremely large.

ところで、肌落ちや崩壊による空隙をそのまま放置して
おくと、他山A、が崩壊して地表面に陥没を生じ極めて
危険である。このため、シールド掘進機の掘削後、コン
クリートポンプ7にエリ上記空隙にモルタル等の汲込め
材10を注入し、空隙を埋める幽込め注入作業が行なわ
れる。従来、この扱込め注入は作業員のI叱覚で行なわ
れることが多かった。したがって、裏込め材10を必袂
址以上に注入したり、躾込め材10の注入が不足する状
態を生じ、前者の場合には余分の表込め材10がカッタ
ホイール2、泥水室4、泥水搬送装置ll!:5を経由
毛て外部に排出されて臭太な社の後込め材の損失を生じ
、又、後者の場合には空隙を完全に充填でさす崩融肋止
の目的を達成できないという欠点がめった。
By the way, if the voids caused by falling skin and collapse are left as they are, the other mountain A will collapse and sink into the ground surface, which is extremely dangerous. For this reason, after excavation by the shield excavator, a pouring material 10 such as mortar is injected into the above-mentioned void using the concrete pump 7 to perform a confining injection operation to fill the void. In the past, this injection was often performed at the discretion of the worker. Therefore, the backfilling material 10 may be injected more than the required amount, or the backfilling material 10 may be insufficiently injected. Transport device! : 5 is discharged to the outside through the hairs, resulting in the loss of the stinky back-filling material, and in the latter case, the disadvantage is that the purpose of the collapsing reinforcement, which is to completely fill the voids, cannot be achieved. Rarely.

このような欠点を除くため、従来からいくつかの手段が
採用されてさた。その第1の手段は、掘8り上被(:+
:のシールド掘進機の掘進距離から計算できる。)とわ
ト出された上鈑との差をチェックし、この差の値からy
bの体積を判断し、これに応じて畏込め注入を行なうも
のでめる。しかし、この手段では、どの部分にどのよう
な崩壊が生じているか全く不明であり、正確な鎌込め注
入を行なうことはできず、さらに、カソタホイーA/2
の前方のみに生じた崩御(このような崩壊は空隙の大き
さには関与しない。)も排出された土量として1其する
ので、宗分フz4ik込め注入を行なってしまうことに
1疋る。又、第2の′−+一段とじてを工、排出された
泥水の両度’t−6111定し、両度が大きい場合には
崩壊か生じでいると判断する手段か採用されているが、
この手段はさきの第lの手段と同じ埋出で同じ欠A紫竹
するばかりでな(、地山の土質が鋭化した一合の判断か
回帰であり、かつ、肌落ち程度でははとんど負度が策化
しないので、裏込め材の注入籠のIP、鼠は困難である
。さらに、第3の十げJもまひ鋼4の手段として、直接
便隙距離を測定する手段か採用されている。これらの+
段紫す2図および弔3図により説明する。
In order to eliminate such drawbacks, several methods have been adopted in the past. The first means is digging and covering (:+
: It can be calculated from the excavation distance of the shield excavator. ) Check the difference with the rolled upper plate, and calculate y from this difference value.
The volume of b is determined and the injection is performed accordingly. However, with this method, it is completely unclear what kind of collapse has occurred in which part, and it is not possible to perform accurate Kamaime injection.
Collapse that occurs only in front of the gap (such collapse does not affect the size of the void) is also considered to be the amount of soil ejected, so there is a problem with injecting soil into the soil. . In addition, a method is adopted in which the degree of the muddy water discharged from the second '-+ one stage is determined by the degree 't-6111', and if both degrees are large, it is determined that the collapse has occurred. ,
This method is the same as the first method above, and the same lack of Ashichiku occurs. Since the negative degree is not determined, it is difficult to control the IP of the backfilling material injection basket.Furthermore, as a means of the third test J, it is difficult to measure the gap distance directly. These +
This will be explained using Figures 2 and 3.

第2図は仲S4−に用いた第3の手段による測定方法′
?L己明する蛇喘図でりる。図で、11はシールドスキ
ンプレートlv外hiに自由に出し入れできる悴俸であ
る。1′μ朶貝は帰休11にソールトスキングレー)1
の外力に回けて押し出し、棒体11の先端全地肌8に当
嵌さセ、そのとさの怖体11のストロ−りをみることに
より空隙距離を直接測定することができ、こわにより崩
壊の位置やその程度を知ることができる。しかし、この
よ゛うな手段では、地肌8が柔かい場合には地・肌8へ
の当接を正確に検知することはできす、又、地肌8に肌
落ちを発生させるおそれがあり、正確な測定はできない
Figure 2 shows the third measurement method used for Naka S4-.
? A self-clarifying snake diagram. In the figure, numeral 11 is a holder that can be freely inserted into and removed from the shield skin plate LV. 1'mu hokai is salt skin gray on furlough 11) 1
The end of the rod 11 is pushed out by an external force, and the tip of the rod 11 is pressed against the entire surface 8. By observing the stroke of the end of the rod 11, the gap distance can be directly measured, and it collapses due to stiffness. You can know the location and extent of the problem. However, with such means, if the background 8 is soft, it is not possible to accurately detect contact with the background/skin 8, and there is a risk that the background 8 may fall off, making it difficult to accurately detect contact with the background/skin 8. Cannot be measured.

加えて、棒体11を突出させたままだと棒体11に破損
JP岸耗を生じるので測定は間欠的にならざるを得す、
この場合、測定個所と次の測定個所との間にたとえ崩壊
が発生する事態が生じていても測定はできす、一層不正
確になる欠点がある。
In addition, if the rod 11 is left protruding, the rod 11 will be damaged and worn out, so measurements must be made intermittently.
In this case, even if a collapse occurs between a measuring point and the next measuring point, the measurement is still possible, but the disadvantage is that it becomes even more inaccurate.

第3図は超音波を用いた第4の手段による測定方法を説
明する概略図である。図で、12はシールドスキンプレ
ート1の内側に設けられた管路である。13は管路12
に接続されたポンプであり、清水を泥水9中に噴出せし
める。14は清水の噴出によって泥水9中に形成される
ジェント水流を示す。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a fourth method of measurement using ultrasonic waves. In the figure, 12 is a conduit provided inside the shield skin plate 1. 13 is conduit 12
This is a pump connected to the pump, which squirts clean water into the muddy water 9. 14 shows a gent water flow formed in the muddy water 9 by a jet of fresh water.

15は管路12に設けられて超音波を放射するとともに
その反射波(エコー)を受Uする超音波探触子である。
Reference numeral 15 denotes an ultrasonic probe provided in the conduit 12, which emits ultrasonic waves and receives reflected waves (echoes) thereof.

一般に、超旨波を用いて距離を測定する方法は良く知ら
れている。しがしながら、このような泪1j別は媒質中
にお&−する不純り勿の混在が少/fい場合にを工じめ
てciJ舵であり、泥水9のように泥土粒子が極めて長
毎に混在している場合には、放射された超音波は泥土粒
子に散乱され、地肌8によるエコー信号を得ることはで
きない。
In general, methods of measuring distance using ultrahigh frequency waves are well known. However, this kind of separation is a ciJ rudder, which is created when there is a small amount of impurities mixed in the medium, and when there are very few mud particles like muddy water9. If the ultrasonic waves are mixed for each length, the emitted ultrasonic waves will be scattered by the mud particles, making it impossible to obtain an echo signal from the ground surface 8.

ところで、第3図に示す手段は超音波を用いる測定にお
いて生じる上記問題点を解決するものである。即ち、ポ
ンプ13がら送られる清水はジェット水流14となり、
これによりZ尼水9中にシールドスキングレートlがら
地肌8に達1−る清水通路を形成するものである。した
かって、超音波探触子15から放射された超tti&お
よび地肌8がらのエコーは散乱を受けず、超瞳波にょる
測定をOJ能とする。しがし、このよりな+段は、ジェ
ット水Mt 14をルh’x、するための1川11が困
しであり、がっ、表置が大型になるとともに、ジェット
水+7n、 14によって地肌8が掘削されて正確な測
定は1婦である。又、このような掘削により肌落ちが生
じるおそれもある。さらに、清水によって泥水線度を希
釈するので地山A、、A、が崩壊するおそれが生じ、こ
れを避けるには測定を間欠的に行なわざるを得す、この
場合にはさきの第3の手段と同じ欠点を生じる。
By the way, the means shown in FIG. 3 is intended to solve the above-mentioned problems that occur in measurements using ultrasonic waves. That is, the fresh water sent from the pump 13 becomes the jet water stream 14,
As a result, a clear water passage is formed in the Zuni water 9 from the shield skin rate 1 to the skin 8. Therefore, the ultrasonic tti & echoes emitted from the ultrasonic probe 15 and the echoes from the skin 8 are not scattered, making the measurement based on ultrasonic pupil waves possible. However, this + stage has a problem with 1 river 11 to make jet water Mt 14, and as the table becomes larger, jet water + 7n, The ground surface 8 is excavated and the accurate measurement is 1 female. Further, such excavation may cause skin drop. Furthermore, since the mud linearity is diluted by fresh water, there is a risk that the ground mass A,, A, will collapse, and to avoid this, it is necessary to perform measurements intermittently.In this case, the third Means produces the same drawbacks.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、このような少情に嬬みてなされたものであり
、その目的は、入坑掘削機と地肌との間の距離を、地肌
に何等の影wをも与えることなく正確かつ連続して61
す定することができ、ひいては、嬢実に地山の崩融を防
止することができるとともに鉄込め材の損失をも防止す
ることかでさる入坑内における入坑掘削機と地肌間の検
出装置を提供するにある。
The present invention was made in response to these circumstances, and its purpose is to accurately and continuously measure the distance between the excavator and the ground surface without causing any shadow on the ground surface. Te61
In addition, it is possible to prevent the collapse of the ground in the ground, and also to prevent the loss of iron filling material. It is on offer.

〔発明の戯袂〕[The play of invention]

この目的を達成するため、本発明は、超音波探触子を支
持した支持体?ll−大坑畑入坑掘削機の泥水中に、移
動手段により出し入れ目在にし、前記超音波探触子から
の超音波のエコーを受信し、このエコー15号に基づい
て超ち一波探触子と地肌との距離を釆め、一方、検出装
置により支持体の#動距離を検出し、これら2つの距離
全加昇して穴fA +kBFil1機と地肌との距離を
得るようにしたことを%徴とする。
To achieve this objective, the present invention provides a support that supports an ultrasonic probe. ll- A moving means is used to move in and out of the muddy water of a large mine field excavator, and the ultrasonic echo from the ultrasonic probe is received, and ultrasonic wave detection is performed based on this echo No. 15. The distance between the feeler and the ground surface is determined, and on the other hand, the # moving distance of the support is detected by the detection device, and these two distances are completely increased to obtain the distance between the hole fA + kBFi1 machine and the ground surface. is expressed as a percentage.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下1本発明を図示の実施的に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained below based on the embodiment shown in the drawings.

第4図は本発明の実施例に係る距離検出装置の糸机図で
める。凶で、第1図にボすht分と同一部分には同−符
号が付しである。17はシールドスキンプレー)1の適
宜個盾に設けられた開孔、18は開孔17に嵌看固定さ
れたロッドガイド、19はシールである。加はロッドガ
イド18に摺動自在に仲人された伸縮ロッド、21は伸
縮ロッドの先端に支持された超音波探触子である。伸線
ロッド加は超音波探触子21の先端面とシールドスキン
プレートlの表面とが同一面となる位置を基準位置とす
る。
FIG. 4 shows a threading machine diagram of a distance detection device according to an embodiment of the present invention. The same parts as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. Reference numeral 17 indicates an aperture provided in an appropriate individual shield of the shield skin play (1), 18 a rod guide fitted and fixed in the aperture 17, and 19 a seal. A telescopic rod is slidably connected to the rod guide 18, and an ultrasonic probe 21 is supported at the tip of the telescopic rod. When applying the wire drawing rod, the reference position is a position where the tip surface of the ultrasonic probe 21 and the surface of the shield skin plate l are on the same plane.

22は伸縮ロッド茄を地肌8の方向に向かって泥水9中
に出し入れするジヤツキ、乙はシールドスキンプレート
1に取付けられてジヤツキnを支持するジヤツキ支持ブ
ラケットである。22rはジヤツキ22のジヤツキロッ
ドであり、伸縮ロッド加とビン別で連結されている。5
はジヤツキ22に油圧を供給する油圧諒、届はジヤツキ
22の油を排出するタンク、27はジヤツキnへの圧油
の供給、排除を制御する電磁切換弁、脂はジヤツキnへ
の流量検出器、29は61e fit:検出器で検出さ
れた流量に基づいてジヤツキ四のストロークを&ボする
ジヤツキストローク表示装置である。加は超音波探触子
21に対して信号を出力して超音波を放射せしめるとと
もに、超音波探触子21から出力されるエコー信号を受
信する超廿波送欠信器である。31はエコーイw号に応
じてエコー信号波杉を衣ボ1−る陰極勝管でろる。なお
、m4図に示される装置i−は必女に応じてシールドス
キンプレートの周方向に+JL数個設けられる。
Reference numeral 22 denotes a jack that takes the telescopic rod 1 in and out of the muddy water 9 toward the surface 8, and 22 indicates a jack supporting bracket that is attached to the shield skin plate 1 and supports the jack n. 22r is a jack rod of the jack 22, which is connected to the telescopic rod attachment for each bottle. 5
2 is a hydraulic pressure regulator that supplies hydraulic pressure to the jack 22, 2 is a tank that discharges oil from the jack 22, 27 is an electromagnetic switching valve that controls the supply and removal of pressure oil to the jack n, and fat is a flow rate detector to the jack n. , 29 is a jack stroke display device that displays the stroke of the jack 4 based on the flow rate detected by the 61e fit: detector. An ultrasonic transmitter outputs a signal to the ultrasonic probe 21 to cause it to emit ultrasonic waves, and also receives an echo signal output from the ultrasonic probe 21. 31 is a cathode tube that carries the echo signal wave cedar in response to the echo number W. Incidentally, several devices i- shown in Fig. m4 are provided in the circumferential direction of the shield skin plate according to necessity.

次に□、不実施例の励作全第5図(a)、(b)、(C
)に示す波形図を*mしなから説明する。まず、伸縮ロ
ッド加を基準位置に引込め、超音波探触子2Iから地肌
8に向けて超音波を放射する。この位置で、超音波探触
子2Jと地肌8との距離1xcこの距離が測定されるべ
き距離である。)が大きいと、超音波探触子21からの
超音波は泥水の中の泥土粒子により散乱されて地肌8か
らのエコー信号は得られない。この場合、陰極線管31
には第5図(a)に示す波形が表示される。ここで、第
5図(a)、(b)、(C)の横軸には超音波探触子2
1からの距離が、縦軸にはエコー信号の大きさくエコー
高さ)がとっである。陰極線管31には泥水9中の泥土
粒子の散乱ノイズへのみが表示され、この散乱ノイズN
も超音波探触子21からの距離が遠くなるほど小さくな
る。
Next, □, all excitations of non-example Fig. 5 (a), (b), (C
The waveform diagram shown in ) will be explained starting with *m. First, the telescopic rod is retracted to the reference position, and ultrasonic waves are emitted from the ultrasonic probe 2I toward the skin 8. At this position, the distance 1xc between the ultrasonic probe 2J and the skin 8 is the distance to be measured. ) is large, the ultrasonic waves from the ultrasonic probe 21 are scattered by mud particles in the muddy water, and no echo signal from the ground 8 can be obtained. In this case, the cathode ray tube 31
The waveform shown in FIG. 5(a) is displayed. Here, the horizontal axis of FIGS. 5(a), (b), and (C) shows the ultrasonic probe 2.
1, and the vertical axis shows the magnitude of the echo signal (echo height). The cathode ray tube 31 displays only the scattering noise of mud particles in the muddy water 9, and this scattering noise N
also becomes smaller as the distance from the ultrasonic probe 21 increases.

陰極線管31の表示が第5図(a)に示すように散乱ノ
イズNのみの場合、作業員は電磁切換弁27に信号を与
えてこれを駆動し、ジヤツキロッド22 rを伸長させ
て伸縮ロンド加を泥水9中に突出させてゆく。これとと
もに、超音波探触子21も地肌8に接近してゆく。地肌
8が軟質である場合、超音波探触子21が地肌8にある
位it(第4図に点線で示す位置)まで接近すると陰極
線管31に表示される散乱ノイズ成形Nはその遠隔部分
が明瞭に消滅する。このときの超音波探触子21と地肌
8との間の距離l、は陰極線’lf3]に表示されてい
る第5図(b)の散乱ノイズNの消滅部の距離に相当す
る。
When the display on the cathode ray tube 31 is only the scattered noise N as shown in FIG. protrude into the muddy water 9. At the same time, the ultrasonic probe 21 also approaches the skin 8. When the background 8 is soft, when the ultrasonic probe 21 approaches the background 8 to a position it (the position indicated by the dotted line in FIG. 4), the scattering noise shape N displayed on the cathode ray tube 31 is such that its remote part is It clearly disappears. The distance l between the ultrasonic probe 21 and the background 8 at this time corresponds to the distance of the disappearing part of the scattering noise N shown in FIG. 5(b) displayed on the cathode ray 'lf3].

即ち、超音波探触子21と地肌8との間の距離は陰極線
管31に表示される散乱ノイズNの波形により得ること
ができる。一方、このときの伸縮ロッド肋の基準位置か
らの移動距離l、はジヤツキnのストロークと等しく、
その値はジヤツキストローク表示装置t29の表示によ
り得ることができる。そして、測定されるべき距離l工
は、Ax =ll + Itであるから、陰極線管31
により読みとった距離とジヤツキストローク表示装[2
9に表示された距離を加算すれば、シールドスキンプレ
ートlの表面と地肌8との間の距離を得ることができる
。なお、地肌8が硬質である場合、陰惚線管31に表示
される波形は第5図(C)に示すように、消滅部分と1
なって地肌8のエコー信号のピーク波形Pが表われるが
、距離の測定は上述の方法と全く同様にして行なわれる
That is, the distance between the ultrasonic probe 21 and the background 8 can be obtained from the waveform of the scattering noise N displayed on the cathode ray tube 31. On the other hand, the moving distance l of the telescopic rod rib from the reference position at this time is equal to the stroke of the jack n,
The value can be obtained from the display on the jack stroke display device t29. Since the distance l to be measured is Ax =ll + It, the cathode ray tube 31
Distance and jack stroke display device [2
By adding the distances shown in 9, the distance between the surface of the shield skin plate l and the background 8 can be obtained. In addition, when the background 8 is hard, the waveform displayed on the eclipse line tube 31 has a disappearing part and a 1 as shown in FIG. 5(C).
As a result, the peak waveform P of the echo signal of the background 8 appears, and distance measurement is performed in exactly the same manner as described above.

超音波探触子21はシールド掘進機の掘進作業中常時超
音波を放射し、作業員は陰極線′#31を観察しながら
伸縮ロッド20の先端が地肌8に接近し過ぎないように
鯛節してやれば、シールドスキンプレー)1と地肌8と
の間の距離を連続して正確にめることができ、したがっ
て崩堝個所の位置も明確に知ることができ、適切な碌込
め注入作莱が可能になる。
The ultrasonic probe 21 emits ultrasonic waves at all times during the excavation work of the shield tunneling machine, and the worker observes the cathode rays 31 while making sure that the tip of the telescopic rod 20 does not come too close to the ground surface 8. For example, the distance between the shield skin play) 1 and the ground surface 8 can be continuously and accurately determined, and the location of the collapse point can therefore be clearly known, making it possible to perform appropriate infill injection work. become.

このように、本実施例では、伸縮ロッドに超音波探触子
を支持し、伸縮ロッドをジャ・ツキによって泥水中に出
し入れし、一方、超音波探触子が受信したエコー11号
を陰極線管で観察して散乱ノイズの消滅した部分の距離
を巾tみとり、この距離とそのときの伸縮ロッドの移動
距離とを加算して、シールド掘進機のシールドスキンプ
レートと地山の地肌との距11.1 ’をめるようにし
たので、地肌に無接触に、かつ、連続して当該距離を測
定することができ、このため、得られた値も正確である
In this way, in this embodiment, the ultrasonic probe is supported on a telescoping rod, and the telescoping rod is moved in and out of the muddy water by means of a jack. Measure the distance of the part where the scattered noise disappeared, t, and add this distance to the travel distance of the telescopic rod at that time to find the distance 11 between the shield skin plate of the shield excavator and the surface of the ground. .1', the distance can be measured continuously without contacting the skin, and the obtained value is therefore accurate.

そして、この結果、適切な矢込め注入を行なうことがで
き、地山の崩壊を防止し、かつ、表込め祠の損失をなく
すことができる。又、余斑りが行なわれた場合、余掘り
部分の肌落ちや崩壊を検出することができるばかりでな
く、正確な余掘りが行なわれているか否かをチェックす
ることもできる。
As a result, it is possible to carry out appropriate pouring, prevent the collapse of the ground, and eliminate loss of the pit. Furthermore, when over-digging is performed, it is not only possible to detect drop-off or collapse of the over-excavation area, but also to check whether or not the over-excavation has been performed accurately.

なお、上記実施例ではシールド掘進機を例示して説明し
たが、その他の入坑m p+を機に対しても適用できる
のは当然である。又、入坑掘ハ11機の直径方向の地肌
のみならず、掘進方向の地肌との距離を検出することも
可能である。さらに、加算器を用い″て陰極線管から得
られる距離とジヤツキストローク表示装置から得られる
距離を直ちに加算することもできる。さらに又、伸縮ロ
ッドの移動はジヤツキに限ることはな(、′眠気モータ
、油圧モータ等を利用することもでき、これに応じて移
動距離の検出および表示も適当な装置を使用することが
できる。又、超音波探触子と地肌との距離をある一定の
値に設定し、この値を保?!するように伸縮ロンドの移
!vlを制御し、この移動距離に応じた信号を用いて入
坑掘削機と地肌間の距離を得るようにすれば、人手は全
く不安となる。又、伸縮ロッドの最大移動値においても
距離の検出か不可能な場合には、崩壊費報信号を出力す
るように構成することもできる。
Although the above embodiment has been described using a shield tunneling machine as an example, it goes without saying that the shield tunneling machine can also be applied to other tunneling machines. Furthermore, it is possible to detect not only the ground surface in the diametrical direction of the 11 tunneling machines, but also the distance to the ground surface in the digging direction. Furthermore, the distance obtained from the cathode ray tube and the distance obtained from the jerk stroke display device can be immediately added using an adder.Furthermore, the movement of the telescopic rod is not limited to jerking. A motor, hydraulic motor, etc. can also be used, and an appropriate device can also be used to detect and display the distance traveled.Also, the distance between the ultrasonic probe and the skin can be set to a certain value. , control the telescopic rondo's movement !vl to maintain this value, and use a signal corresponding to this movement distance to obtain the distance between the excavator and the ground surface, making it easier to manually If the distance cannot be detected even at the maximum movement value of the telescopic rod, it may be configured to output a collapse cost report signal.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明では1.超音波探触子を支持
した支持体を、移動手段により入坑掘削機外の泥水中に
出し入れ移動させ、この移動距離と超音波探触子からの
エコー信号に基づいてめられる超音波探触子と地肌との
間の距離とを加算することにより入坑掘削機と地肌との
間の距離を検出するようKしたので、地肌に接触せず、
かつ、連続して当該距離を正確に測定することができ、
ひいては確実に地山の崩壊を防止し、かり、嶽込め材の
損失をなくすことができる。又、余掘りの管理全も行な
うことができる。
As described above, in the present invention, 1. An ultrasonic probe that supports an ultrasonic probe by moving it in and out of the muddy water outside the excavation machine using a moving means, and detects it based on the moving distance and the echo signal from the ultrasonic probe. Since the distance between the excavator and the ground surface is detected by adding the distance between the excavator and the ground surface, there is no contact with the ground surface,
and can continuously and accurately measure the distance,
In turn, it is possible to reliably prevent the collapse of the ground, and eliminate the loss of burrowing materials. In addition, all over-digging can be managed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は入坑内のシ′−ルド掘進機の構成概略図、第2
図および第3図は従来の距離測定法を説明する概略図、
第4図は本発明の実施例に係る距隔検出装置の系統図、
第5図(’a )、(b)、 (c)は超音波エコー信
号の波形図である。 l・・・・・・シールドスキンプレート、8・・・・・
・地肌、9・・・・・・泥水、加・・・・・・伸縮ロッ
ド、21・・・・・・超音波探触子、n・・・・・・ジ
ヤツキ、5・・・・・・油圧ポンプ、n・・・・・・電
磁切挨弁、あ・・・・・・流量検出器、29・・・・リ
ジャッキストローク表示装置、31・・・・・・陰極線
管、A、・・・・・・地山。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図
Figure 1 is a schematic diagram of the structure of the shield machine inside the mine, Figure 2
3 and 3 are schematic diagrams illustrating the conventional distance measurement method,
FIG. 4 is a system diagram of a distance detection device according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 5(a), (b), and (c) are waveform diagrams of ultrasonic echo signals. l...Shield skin plate, 8...
・Skin, 9... Muddy water, Addition... Telescopic rod, 21... Ultrasonic probe, n... Jacket, 5...・Hydraulic pump, n... Electromagnetic cutoff valve, A... Flow rate detector, 29... Rejack stroke display device, 31... Cathode ray tube, A,・・・・・・Mt. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 入坑掘削機に支持されかつ入坑掘削機外の泥水中に出し
入れ自在に設けられた支持体と、この支持体を移動させ
る移動手段と、前記支持体に支持された超音波探触子と
、′この超音波探触子のエコー信号に基づいて当該超音
波探触子と地肌間の距離をめる手段と、前記支持体の移
動距離全検出する検出装置とを備えたことを特徴とする
入坑内における入坑掘削機と地肌間の距離検出装置。
A support supported by a mine excavator and provided so as to be freely put in and out of muddy water outside the mine excavator, a moving means for moving the support, and an ultrasonic probe supported by the support. ,' characterized by comprising means for determining the distance between the ultrasonic probe and the skin based on the echo signal of the ultrasonic probe, and a detection device for detecting the entire moving distance of the support. A device for detecting the distance between the excavator and the ground surface when entering a mine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018040118A (en) * 2016-09-06 2018-03-15 株式会社安藤・間 Pit face natural ground investigation method and device

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JPS58168796A (en) * 1982-03-30 1983-10-05 株式会社大林組 Collapse detector apparatus in shield construction

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